DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS E PROCESSOS

Lean e a corrida global pelas vacinas para a Covid-19

Byron Rees, Clive Glover, Kevin Thompson , Mark Ayles, Matt Zayko, Tony Hill
Lean e a corrida global pelas vacinas para a Covid-19
A Pall Corporation usou princípios do desenvolvimento lean de produtos e processos para criar o processo para produzir bilhões de doses da vacina Oxford/AstraZeneca para a Covid-19 em tempo recorde.

Em fevereiro de 2020, a Universidade de Oxford fez um apelo proativo à comunidade de biotecnologia do Reino Unido para solicitar ajuda no desenvolvimento de um processo que pudesse produzir em massa uma vacina para o que hoje é uma das piores pandemias dos últimos 100 anos, causada pelo novo coronavírus, SARS-CoV-2, desencadeando a doença Covid-19.

Determinada a participar desse complexo e talvez mais importante processo de desenvolvimento de vacinas de nossas vidas, a Pall Corporation respondeu ao chamado para a ação com entusiasmo. A empresa opera na plataforma de Ciências da Vida da Danaher Corporation, uma empresa com receita de US$ 21 bilhões cujo sucesso e crescimento nos últimos 30 anos foram apoiados por um conjunto de práticas lean bem estabelecidas descritas no Danaher Business System.

Antes da Covid-19, o melhor cenário típico para o desenvolvimento do processo de vacina levaria vários anos, desde o início do desenvolvimento do processo até o aumento da produção total. Com o efeito dramático que esse vírus tem no dia a dia globalmente, sem mencionar as mortes e o prejuízo econômico, a comunidade global não pode se dar ao luxo de esperar tanto tempo para que uma vacina seja desenvolvida. Usando os princípios do desenvolvimento lean de produtos e processos (LPPD), a Pall foi capaz de desenvolver e implantar um processo de manufatura completo em oito semanas – uma redução de 80% – para reduzir drasticamente os tempos normais de desenvolvimento.

Redução de 80% nos tempos normais para desenvolvimento da vacina.

Para ajudar a estruturar os elementos-chave desse ciclo de desenvolvimento crítico e organizar seu aprendizado, a equipe da Pall Biotech abordou a entrega desse novo valor aos clientes usando ferramentas do Danaher Business System (DBS) alinhadas com os seis princípios LPPD recentemente introduzidos por Jim Morgan, consultor sênior do Lean Enterprise Institute (que se baseiam em anos de experiência e observação com parceiros de aprendizagem do LEI). Os princípios são:

Lean e a corrida global pelas vacinas para a Covid-19

O CONTEXTO

A Universidade de Oxford já tinha uma solução comprovada usando um vírus inofensivo, geneticamente modificado, para fazer com que o corpo estimulasse uma resposta imunológica contra o vírus. Isso já havia sido implantado para 12 outras doenças, e eles foram capazes de adaptar muito rapidamente essa tecnologia para combater o SARS-CoV-2. Entretanto, as doenças anteriores nunca exigiram que mais do que algumas milhares de doses fossem fabricadas. Os especialistas geralmente concordam que, para ser eficaz, a vacina precisa ser administrada a mais de 70% da população afetada. Dada a natureza global da pandemia da Covid-19, o número de doses precisa estar na casa dos bilhões, e não nos milhares. Claramente, novos conhecimentos eram necessários para lidar com a situação.

Em meados de março de 2020, a Universidade de Oxford, financiada pelo governo do Reino Unido, reuniu um consórcio de organizações para trabalhar na fabricação em grande escala da vacina. Decidiu-se iniciar a fabricação da vacina paralelamente à realização dos ensaios clínicos necessários para comprovar sua eficácia. Havia uma chance de que a vacina não fosse eficaz, o que significava que a fabricação foi iniciada em risco. Entretanto, todas as partes entenderam que era um risco necessário para evitar uma situação terrível para a saúde pública, em que uma vacina eficaz pudesse ser aprovada para uso, mas com quantidades insuficientes disponíveis para vacinar a população.

Como parte desse consórcio, a Pall Corporation foi incumbida de desenvolver o processo de fabricação que poderia produzir milhões de doses da vacina por vez. Isso envolvia várias etapas, incluindo a determinação do conjunto ideal de operações unitárias necessárias para inicialmente fazer a vacina e depois purificá-la. Visto que o produto seria usado para fins de vacinação, o processo de fabricação é fortemente regulamentado, e a vacina deve atender aos mais altos padrões de qualidade e segurança.

Sendo um fornecedor global de equipamentos e consumíveis para a indústria de fabricação de medicamentos, a Pall desenvolve processos que usam equipamentos projetados de forma específica em uma base regular. O que não era normal nessa situação era a velocidade com que esse processo de desenvolvimento precisava ocorrer.

O desenvolvimento do processo envolveu a especificação e construção do equipamento e a configuração e fornecimento dos consumíveis utilizados no processo de fabricação. Isso foi feito por uma série de etapas baseadas em contas e experimentos, incluindo o cálculo dos volumes de processo necessários e tamanhos de sistema para cada estágio do processo que eram exigidos para criar o número de doses necessárias, projetando todos os consumíveis de uso único e executando o processo completo em escala reduzida e em escala real para coletar dados e confirmar seu desempenho. O processo – incluindo o equipamento e a lista de consumíveis e todas as configurações necessárias para operar o equipamento – foi transferido para três organizações de fabricação contratadas (CMOs), que começaram a executar o processo o mais rápido possível para fabricar a vacina.

A AstraZeneca acabou assumindo como líder geral de desenvolvimento de vacinas e liderou o esforço global, expandindo a capacidade de fabricação de modo que, além dos três originais, 20 CMOs estão agora executando o processo em todo o mundo. Coletivamente, essa rede tem capacidade para gerar mais de dois bilhões de doses até o final de 2021.

O desafio inicial para a equipe da Pall era descobrir como desenvolver com sucesso esse processo de produção de vacina muito mais rapidamente do que o prazo de entrega típico de 40 semanas. O desafio do acompanhamento era ser capaz de fornecer o equipamento e os consumíveis para a fabricação da vacina real para uma ampla gama de CMOs.

OS PRINCÍPIOS DO LPPD EM AÇÃO

Entender antes de executar significa entender profundamente seu cliente e seu contexto para aprimorar sua proposta de valor exclusiva para eles antes de iniciar o trabalho de desenvolvimento detalhado.

No caso da Pall, uma parte crítica de seu sucesso foi o desenvolvimento de uma plataforma de processo padrão 18 meses antes do início da pandemia. Isso exigia que a empresa entendesse os requisitos do processo por meio da voz do cliente. Uma das primeiras ações foi mapear as etapas de produção fluxo acima e fluxo abaixo típicas e entender as necessidades do cliente e do processo em cada uma dessas etapas. Isso permitiu à equipe visualizar as lacunas nas quais o trabalho de design de processo precisaria ser focado. Lacunas técnicas foram identificadas e priorizadas para garantir que o design do processo atendesse às necessidades dos clientes da Pall.

Devido à natureza altamente regulamentada da indústria de biotecnologia, ferramentas de avaliação e gerenciamento de risco bem projetadas foram empregadas no início dos estágios de desenvolvimento do processo para mitigar os riscos identificados antes de prosseguir para a execução. Com tantas organizações diferentes se reunindo tão rapidamente e em um cronograma incrivelmente apertado, os problemas e riscos precisam ser claramente compreendidos antes de tomar as decisões apropriadas para seguir em frente.

A solução de tecnologia de vacina pré-existente que mencionamos acima foi transferida dos laboratórios de Oxford para o laboratório da Pall Process Development Services, em Portsmouth, onde foi ampliada de 3L, que só pode produzir doses suficientes para ensaios pré-clínicos e em estágio inicial, para 50L, para apoiar ensaios clínicos maiores necessários para estabelecer a segurança e eficácia da vacina, até a escala de 200L, agora capaz de gerar doses suficientes para contribuir para um programa de vacinação do Reino Unido. Na escala de 50L, a Pall envolveu as equipes de Engenharia de Processos e Gerenciamento de Projetos em sua divisão de biotecnologia para projetar a solução de processo industrializada e escalonável que seria implantada para os CMOs. Foi nesse ponto que as soluções de plataforma padrão kaizen que a Pall havia preparado anteriormente foram acionadas para acelerar significativamente o processo de desenvolvimento.

O segundo princípio – É um esporte em equipe – significa que você precisa envolver toda a organização no desenvolvimento de produtos e processos. Você precisa que pessoas de projeto, engenharia, fabricação, instalação e muitas outras funções trabalhem juntas de forma eficaz para maximizar o valor que você está criando para o seu cliente.

Uma diferença fundamental na luta contra esse vírus foi a comunicação aberta e a confiança de todas as partes, compartilhando problemas e necessidades com discussões colaborativas. Essa confiança foi construída rapidamente por meio da competência técnica, pois o consórcio se concentrou no único objetivo de derrotar o novo coronavírus, permitindo que eles se alinhassem nos aspectos técnicos para projetar e entregar o melhor processo possível.

A Pall Biotech tinha uma equipe multifuncional de mais de 20 pessoas altamente dedicadas, que estavam localizadas durante as fases críticas do projeto. Centenas de membros adicionais da equipe da Pall Biotech apoiaram outras partes do trabalho de desenvolvimento do processo. Ter um foco e uma meta claros ajudou a alinhar a equipe para entregar resultados surpreendentes em oito semanas, em comparação com as 40 semanas normais.

No desenvolvimento, criar fluxo – um princípio básico do lean – significa enfrentar o desafio adicional de coordenar fluxos de trabalho em toda a organização. O LPPD nos ajuda a sincronizar os fluxos de trabalho e maximizar os benefícios do desenvolvimento simultâneo.

A colaboração e a realização do trabalho técnico exigiam da Pall o alinhamento de funções internas, clientes externos e a base de fornecimento estendida de mais de 20 CMOs. A gestão visual diária permitiu uma redução significativa do tempo de entrega de itens de longo prazo, como novos equipamentos críticos que, sozinhos, tinham prazos de entrega normais de 12 semanas.

A gestão visual diária, que é a base do DBS, já estava integrado à maneira de trabalhar da Pall, mas a comunicação entre as empresas exigia mais esforço. A comunicação precoce e frequente era fundamental, juntamente com expectativas comuns e resultados claramente definidos. Vários problemas técnicos surgiram ao longo do caminho, e a comunicação rápida permitiu que os parceiros do consórcio se ajustassem rapidamente para enfrentar esses desafios à medida que surgiam durante o desenvolvimento.

O aprendizado embutido e a reutilização do conhecimento são compostos de aprendizado e descoberta, e a capacidade de compartilhar esse aprendizado com o resto da organização é fundamental para um ótimo desenvolvimento de produtos e processos. Não é apenas uma questão de aprendizagem, mas também de como aplicar esse aprendizado ao sistema de desenvolvimento do próximo novo produto ou processo, o que pode levar a uma enorme vantagem competitiva.

Conforme observado antes, 18 meses antes do início da pandemia da Covid-19, em fevereiro de 2020, a Pall tomou a decisão crucial de estudar e desenvolver os modelos para o trabalho de desenvolvimento do processo de vetor viral repetível usando eventos kaizen. A equipe determinou que, para 15 projetos anteriores, havia padrões de clientes que enfrentavam problemas muito semelhantes. Essa poderia ser a base para uma plataforma padrão.

O desafio era determinar o que deveria ser corrigido no modelo e estar disponível para reutilização e o que deveria ser flexível para permitir a personalização. Eventualmente, a empresa desenvolveu um modelo de manufatura com 80% de elementos padrões e reutilizáveis e os outros 20% personalizáveis com base em cada caso específico. Esses modelos padrões foram essenciais para reutilizar o conhecimento rapidamente para o trabalho de desenvolvimento do processo de vacinas para a Covid-19.

A criação de novos fluxos de valor, em vez de produtos isolados, também é crítica para o desenvolvimento lean de produtos e processos sólidos. Você precisa pensar em cada etapa necessária para agregar valor ao seu cliente. Para produtos físicos tradicionais, pode ser planejamento, projeto, engenharia, cadeia de suprimentos, fabricação, entrega e instalação, além da forma como todas essas funções pensam sobre inovação e atividades de criação de valor para seu trabalho.

A Pall precisava entender e projetar um fluxo de valor de ponta a ponta para a produção em grande escala da vacina de Oxford, incluindo os processos, o equipamento e os consumíveis para apoiar a produção de bilhões de doses. Com a criação dos modelos de vetor viral padrão que reutilizam 80% do esforço técnico, a equipe foi capaz de configurar soluções padrões de equipamentos de bioprocessos e designs de manifold com capacidade comprovada, sem a necessidade de validação prolongada de novos designs – reduzindo, assim, o risco.

Com mais de 50 manifolds diferentes usados em cada bioprocesso e mais de 20 CMOs, não ter um padrão disponível pode levar a mais de 1.000 designs diferentes. O padrão simplificou e comprimiu o projeto do fluxo de valor de ponta a ponta e simplificou o planejamento e o reordenamento da cadeia de suprimentos. A Pall Biotech também teve que criar um modelo de reabastecimento do fluxo de valor estendido para apoiar o fornecimento contínuo para os CMOs conforme eles aumentam rapidamente para os volumes de produção de vacina necessários.

Colocar as pessoas em primeiro lugar faz parte de um sistema de desenvolvimento lean, que deve ser projetado para envolver e desafiar as pessoas e ajudá-las a fazer e ser melhor.

Um grupo central de 20 pessoas, com centenas de outros membros da equipe da Pall, foi desafiado a obter resultados em uma velocidade sem precedentes em uma vacina crítica. Para envolver as pessoas, havia uma necessidade imediata de as pessoas se situarem e trabalharem juntas, enquanto também mantinham o distanciamento social e contribuíam remotamente (o que teve que se tornar parte do modelo operacional da Pall desde o início da pandemia). Aproveitar o trabalho anterior de padronização do modelo de vetor viral liberou recursos técnicos e permitiu que a equipe concentrasse mais tempo e energia no trabalho de desenvolvimento do processo crítico e detalhado, a fim de fornecer valor durante esta crise de saúde global.

Publicado em 12/11/2020

Autores

Byron Rees
Gerencia o laboratório de desenvolvimento de processos da Pall Biotech em Portsmouth, Reino Unido, onde é responsável pelos projetos de desenvolvimento de processos fluxo acima e fluxo abaixo em terapia genética, vacina e produção de anticorpos monoclonais.
Clive Glover
Diretor de estratégia de terapia genética da Pall Corporation, parte da Danaher.
Kevin Thompson
Diretor técnico da equipe da Pall Advanced Separation Systems (PASS) na unidade de negócios da Pall Biotech, com sede em Portsmouth, Reino Unido.
Mark Ayles
Gerente de conteúdo estratégico da unidade de negócios da Pall Biotech, com sede em Portsmouth, Reino Unido.
Matt Zayko
Coach técnico do Lean Enterprise Institute (LEI) e faz parte da equipe de Desenvolvimento Lean de Produtos e Processos (LPPD).
Tony Hill
Diretor do Danaher Business System (DBS) da unidade de negócios da Pall Biotech, com sede em Portsmouth, Reino Unido.